de baskın bileşen

distorsiyonunun değerinde CEOopt

sıfırdan,bunun sonucunda toplam harmonik distorsiyonu THD nin de bir minimumdan geçtiği ve bu noktada HD3 3.harmonik distorsiyonu tarafından belirlendiği gözlenmektedir . Çıkartılan bağıntıların olcu sonuçlarıyla uyumlu soni'C vermelerine karşılık, SPICE simulasyonunun minimum noktasını verememesi, bu programda kullanılan BJT modelinin yetersiz kalmasından kaynaklanmaktadır.

0.001

Sekil-2. HD3-VCEQ ve HD3-VCEQ değişimleri

Sekil-3.THD-VC değişimleri.

4-. SONUÇ

Bu çalışmada, aktif yuklu BJT fark kuvvetlendiricilerinde HDi ve THD harmonik distorsiyonu katsayılarını veren analitik bağıntılar çıkartılmıştır. Elde edilen sonuçlar.baskın bileşen olan ikinci harmonik distorsiyonunun sıfırdan geçmesi nedeniyle toplam harmonik distorsiyonunun da minimumdan geçtiği bir optimum çalışma noktası bulunduğunu göstermektedir. Bu minimum noktası SPICE simulasyonu ile belirlenememektedir. Bu acıd.ın

744 - ELEKTRİK Mı.ıHENDtf.Liöi IV. ULUSAL KONGRESİ 1991

İtil

bakıldığında, ö n e r i l e n b a ğ ı n t ı l a r ı n duşuk d i s t o r s i y o n l u devre tasarlamayı amaçlayan devre t a s a r ı m c ı s ı n a buyuk k o l a y l ı k sağlayacağı a c ı k t ı r . Önerilen b a ğ ı n t ı l a r ı n ö z e l l i k l e tek kazanç k a t l ı i s l e m s e l k u v v e t l e n d i r i c i yapısındaki s e s frekansı k u v v e t l e n d i r i c i l e r i n i n tasarımı acısından önem t a s ı y a c a g ı , y a p ı n ı n bu çalışma noktasında kutuplanması h a l i n d e . o ı k ı ş i ş a r e t i n d e k i toplam harmonik distorsiyonunun minimum düzeyde kalacağı»

çalışmanın ortaya koyduğu temel sonuç olmaktadır.

KAYNAKLAR

Leblebici,D. . G e l i ş t i r i l m i ş Bir Ebers-Moll Modeli.Rapor-8O. 14.1 TU Elektrik F a k ü l t e s i . E l e k t r o n i k ve Yuk. Frek.Tek.

Kursusu.198O.

Kuntman.H..Ebers-Moll Modeli Üzerinde Yeni Bir Modifikasyon.Doktora Tezi.lTU Elektrik Fak.198a.

Kuntman.H..Modified Ebers-Moll Model.

Electron. L e t t . 1 8 , 2 9 3 - 2 9 4 . 1 9 8 8 .

Kuntman. H..Application of Modified Ebers-Moll Model to Nonlinear Distortion Analysis of Transistor Amplifiers. Electron. L e t t . . 19.

126-127.1983.

Ozcan.S. ,Tranzistorlu Gerilim Kuvvet-l e n d i r i c i Kuvvet-l e r i n d e G e Kuvvet-l i ş t i r i Kuvvet-l m i ş Ebers-Moll Modelinin Minimum Distorsi yon Şar-tına Uygulanması.Doktora Tezi.lTU Fen Bilimleri Enstituşu,1989.

Ozcan.S. ,Tranzistorlu Gerilim Kuvvet-l e n d i r i c i Kuvvet-l e r i n d e G e Kuvvet-l i ş t i r i Kuvvet-l m i ş Ebers-Moll Modelinin Minimum Distorsiyon Şartına Uygulanması.ODTU Elk.ve Elektr.

Muh. Bol . 3O. Yıl Semp. Bildiri Kitabı, 91-94,Ankara,1989.

•7V Ozcan.S. . G e l i ş t i r i l m i ş EM Modeli Yar-dımıyla BJT Kuvvetlendiricilerde KucUk ve Orta Akım Bölgeleri i ç i n Minimum Distorsiyon Şartının İncelenmesi,Elk.

Muh. 3.Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı.

453-436.istanbul.1989.

Kuntman.H..Aktif Yuklu Bipolar Tranzis-torlu Kuvvetlendiricilerde Harmonik Distorsiyonu Hakkı nda.ODTÜ Elk. ve Elektr. Muh. Bol. 30. Yıl Semp. Bildiri Ki-tabı .75-78,Ankara.1989.

Kuntman.H..Aktif Yuklu Bipolar Tranzis-torlu Kuvvetlendiricilerde Toplam

Har-| monik Distorsiyonunu Minimum Yapan Op-[ Ii mum Çalışma Noktasının Belirlenmesi.

[ Elk. Muh. 3. Ulusal Kongresi Bildiri Ki -[ tabı.409-412,istanbul,1989.

E L E K T R İ K M Ü H E N D İ S L İ Ğ İ I V . U L U S A L K O N ' J K I i : ' i 1 * a l - 7 4 5

ili

YÜKSEK TAKIMLI TELEVİZYON

<KDTV>

Hakan Fehmi KiP (Elektronik Mühendisi) AFKOM *!uh. Müra. san. ve tic.

L U . Sti.

Yakın geleceğin TV sistemi olarak üzerinde çalışı-lan Yüksek Tanımlamalı Televizyon ( HDTV : High Pefinition Television ), bilinen televizyon sis-temlerinde görülen kalite ekslkliklerin tümüyle giderilmesi hedeflenmiştir. Bu sistemle ekran bo-yutunun ortalama üç katı uşaklıktan ( Halen iyi bir Tv izlemesi yaklaşık 7 kat uzaklıktan yapılabilmek-tedir.) ve büyük bir ekran üzerinde tarama .çizgileri titreme, kırpışma, renk karışması gibi kaliteyi dü-sürucu etkiler belli olmadan 35 mm sabit film pro-jeksiyonu niteliğinde bir izleme mümkün olabilecek-tir.Bu kaliteyi sağlamak için tarama çizgisi sayısı nın en az 1100'e RF band genişliğinin 60 KHz'e,ekran boyutları oranının ise 16:9'a çıkarılması gerekli-dir. HDTV işaretleri mevcut kanal ve band genişlik-lerinde yayınlanaraadıgından, uydu Tv kanallarındaki 27 îfHz'lik banda özel tekniklerle sıgdırılabilmek-tedir. Bunun için Japonya'da geliştirilen ve DBS uydularından faydalanılan MUSE ( Kultiple Sub-Nyq-uist oarapling Encoding) adlı sisteme karşılık Av-rupa'nın önerisi !tAC ( Hultiplexed Analog Compon-ents"1 sisteteraleri ve özellikle bu standartlar aile-sinin geliştirilmiş aşaması HD-KAC ile rekabet soz konusudur. Konvansiyonel TV sistemlerinde olduğu gibi HDTV i;in de uluslararası standartlarda birlik

•:ajlanaioanâsı bir karmaşaya sebep olabilir.

l-ı'iıRıS

Dünya idari Radyo Konferansı (VARC: Vorld Administ-r j t i v e Radio ConteAdminist-rence', Ku-band f Administ-r e k a n s l a Administ-r ı n ı

tyerden-uvduya 17..3-18.1 GHz ve uydudan-yere 11.7-15.5 GHz d i r e k t yerleşim b ö l g e l e r i n e yayın dardına karar verilmemi-; olmasıdır Pu .ıradj L' s i s t e m l e r i i ç i n ç e ş i t l i video f oriu.1". lar ı gol i.

rilroektedir. Su anda Avrupa'da kul'. -»m lar. F'Aİ SECAM yayın t e k n i k l e r i n i n d ı ş ı n d a a i g i t a ı tekn

lememesi gecikmelere sebep olmak t.-id ; r . MAC-Pak-video s i s t e m l e r i n e raono-krom ve rer.k bileşenle-b i r bileşenle-b i r i n d e n ayrı (zaman paylaşmalı o l a r a k1 «oi\

r i l m e s i sebebiyle bu b i l e ş e n l e r a r a s ı n d a k i •?>'.•;

lesıa; ( c r o s s t a l k ) ortadan kalkmakta ve resim k, l i t e s i de artmış olmaktadır. Böylece raukemir.? 1 görüntü sağlamaya ç a l ı ş ı r k e n eski s i s t e m l e r i n t l r d i g i k ı s ı t l a m a l a r (625 ç i z g i , bjnd geniili.1, gibi* gözardı edilmemektedir. Ayrıç.?, HE'!"'/ i l ^ k ı s ı t l a m a l a r ön planda olmayıp (II.TD çizgi • in da pek şansı yoktur. HDTV, uygulamasında kü ması düşünülen genis-band sayısal i l e t i l i r e , £, ekran ve HAC-Paket DBS'deki gibi doğrudan uyi yını i l e televizyonu ravikeiaraei s e k l i n i Mm^.e 1 •-t e d i r . Faka•-t, Dünyadı halen •-tok bir \:?~\' ,:tjr:

di oluşturma ve kabul yönünde t a r t ; ; ıE II :ı: ivv etmektedir. HDTV televizyonu XAC > I -t.^m video E a t i â r ı y l a ba- edemiyece^i k^nı;;ıdr. yıy^ırd.:

yapılmaktadır. Bu değişikliklerden sonra hand je-nisliji de yakla-:ık ddrt kat artmaktadır. HDTV^sis-teminin amacı, bugünkü televizyonlara göre teknik bakından bir üstünlük sağlamak değil, bugünkü tele-vizyonlarla elde e.iilirasi mümkün olnıayjın bir yayın ksl;"e-=i ül'ie er a-kredir . ir.ran iö;jr.i,r. î:ir:r.-.'Sİ n-3 f'.ayal; M: tjiıs pfcikolcjik testler sonucunda ekran J-T.I ;liîir.in İS: 9 olması kırarla; t ı n Imıstır. HDTV forurıtıısu insana, sinema görüntüsünde olduğu gibi buy^k ekranlarla elde edilen gerçekçi bir etki verir Ayrıca sinemadan daha fazla olarak televizyonun do-ğayla simültane çalışabilmesinin avantajlarını kul-lanır, ileri teknolojileri kullanarak, bu televizyon sistimiyle 35 mm sinema kalitesine ulaşılabilmekten Amerika. Avrupa ve Japonya'da HDTV konusunda birbi-rinden bağımsız gelişen çalışmalar nedeniyle farklı standartlar ileriye sürülmüştür. Bu farklılıklar genellikle satır sayısı ve görüntü frekansı ve ekran boyutlarının seçiminde ortaya çıkmıştır. Bu arada butun ..'.ünyada kullanılabilecek tek bir standart için de çalışmalar yapılmıştır. Avrupa'da HDTV ile ilgili çalışmalar yapan bir çok ulusal ve uluslararası ku-ruluş ve organizasyon bulunrauaktadır. Bugün EBU

(European Broadcasting Union) bu konu ile ilgili çalışmalar yapmaktadır. Avrupa'da çokuluslu bir araştırına ve geliş t irme projesi "Eureka" adı altın-da yürütülmektedir. 32 Avrupa'lı üretici, üniversi-te ve yayıncı bugün Eureka 95 adlı bir proje üzerin de çalışmalarını sürdürmektedir. Bu grup, çalışmala-rının bir sonucu olarak Eureka EU 95 projesi adı al-tında bazı standartlar geliştirmişlerdir. Buna göre bir görüntüdeki satır sayısı 1250, her görüntüdeki aktif satır sayısı 1152 (görüntü geri dönme bosluk-larında 98 satır harcanmaktadır.), normal tarana yapılmakta <satır atlamalı tarama kullanılmamaktadır ekran boyutları 16:9, görüntü frekansi 25 Hz, satır frekansı 62.5 kHz ve aktif satır uzunluğundaki re-sim elemanı sayısı 1920 olarak belirlenmiştir.

Eureka 95 projesine uygun olarak band genişliği azaltmaya yönelik çalışmalar sonucunda yukarıdaki parametreleri içeren bölüm "HDP" (High Definition Progressive) adı altında, analog satır atlamalı ta-rama kullanılan bölüm ise "HDI" (High Deflnetion Interlace) ve sayısal "quincunx" örnekleme tekniği kullanılan ise "HDQ" adı altında anılmaktadır. CCIE tarafından 1985 yılında HDTV standardı ortaya çıka-rılmış ve bu standardın dünya standardı olnası is-tenmiştir. Satır sayısı 1125, görüntü frekansı 30 H2 2:1 oranında satır atlamalı tarama ve ekran boyutlar 16:9 oranında seçilmiştir. Bir görüntüdeki aktif sa-.tır sayısı 1035 ve satır frekansı 33.75 kHz olarak

alınmıştır. Sayısal HDTV için bir satırda 1920 lumi-nans ve 960 kromilumi-nans örneği yeterli görülmüştür.

HDTV'de lüminans için 20 MHz, iki krominans bileşe-ni için de 7 KHz (Cw) ve 5.5 KHz (Cn) band gebileşe-nişli- genişli-ği ayrılmıştır. Sayısal HDTV elde etmekiçin analog HDTV işareti lüminans bileşeni 64.8 MHz, krominans bileşenlerinden Cw 16.2 MHz, Cn 16.2 KHz İle örnek-lenir. H=r örnek 256 düzeyde kuvantlanır. Ortaya çıkan bit akısı ise 4 Mbit/sn'ler mertebesindedir.

Geliştirilen bazı tekniklerle bit akısı azaltılabil-aektedlr. HDTV band genişliğini azaltmak görüntü kalitesini de azalttığı için bu konudaki çalışmalar devam etmekte ve daha uygun yöntemler aranmaktadır.

Japonya'da NHK (Hlppon Hoso Kyokai-Japon Yayın Ku-rumu tarafından sürdürülen çalışmalarda da 1125/60/

2:1 standardı baz alınmıştır. (Yarım görüntü frekan-sı 60 He> HDTV'nin bugünkü sistemlerle uyum sorunu özellikle band genişliği açısından önemlidir.

,i3e coJTO.ua,

Sekil 1. HDTV Dağıtım Sistemi Blok ieraası

Yukarıda HDTV için örnek olarak verilen basitleşti-rilmiş blok sema görülmektedir. Herke: element HDTV üretim merkezidir. Aktiviteleri program üretimi ve degisilebilirligiyle günümüzdeki üretim merkezine benzemektedir. Bu aktivitelerin cogu yüksek tanım-lamalıdır ve diğer katılım formatları (525 yada 625 satır TV analog yada digital) İle yapılmaktadır.

HDTV sinyalleri dağıtım şebekelerine "interface"

İle geçer. Dağıtım, uygun metodlardan; bölgesel, uy-dular (UHF veya VHF), kablolar (koaksiyel veya fiber optik) yada kaset veya disk ile seyirciye ulaşır.

HDTV sinyalleri her dağıtın metodu için uygun şe-kilde çevrllmelidir. Evlerdeki HDTV alıcıları aynı zamanda 525 veya 625 satır TV yayınlarını da göste-rebilme yeteneğine sahip* olmalıdır.

3-SİSTEKLER A. KUŞE Sistemi:

Bilinen TV sistemlerini geliştirmek için yapılan çalışmalardan baslıcası NHK tarafından gerçekleş-tirilen yüksek tanımlı yeni bir sistem olan HDTV veya "Hi-Vision" sistemidir. Televizyonun görsel İmajını geliştirmeye yönelik bu yeni sistem için bazı parametreler tespit edildi. Taranan satır sa-yısı 1125, alan frekansı 60 Hz, yatay/dikey forraat 16/9 ve interlace 2/1'dir. NHK tarafından sinyal transmisyonu için frekans band genişliği kompresyo nu geliştirerek kodlanası direkt uydu yayınlarına göre tasarlanmıştır

KLEKTRiK MÜHENDİSLİĞİ IV. ULUSAL •;-..;I r.-^n

747

ÜHT

Tablot KUŞE Sisteminin Temel Video Karakteristikleri

Y sinyali 22 KHz(sabit kısım) 14 KHz(har.kısım) C sinyali 7.0 KHz(sab.kısım)

3.5 KHz(har,kısın) Video sinyallerinin polaritesin<

pozitif rolarlte

» Eg«r tan olarak digital iki boyutlu liltre kulla-MI »yorsa bu değerler Y İçin 16 KHz, C İçin de I KHz olmalıdır.'

Resind» düzenli bir hareketlilik elde edebilmek için alt örneklemenin etkinliğini kontrol eden

ha-reket kon;Mnzasyon 'derıgelıîmei tekniği uygulanmış tır. Eas=barıd ftiiaalband) sinyal band genişliği 31 Yür'dir. Bir kod'.özücü ve alıcıda otomatik dal-ga formu dengeleme özelliğini içeren analog örnek-leneli transmisyon teknolojisi kullanılmıştır.

Kodlayıcıda parlaklık ve renk farkı sinyalleri TCI sinyali İçerisinde birleştirilir ve eşzamanlı ola-rak islen görürler. Sabit ve hareketli kısımlar için parlaklık sinyalleri ayrıca bu işlem içeri-sinde tek bir sinyale bindirilirler.(karıştırılır-lar) Bu çıkış sinyali bir KUŞE sinyalidir.

Orjinal örnekleme frekansı 48.6 KHz dlr. Bununla birlikte asıl kodlayıcıda 44.55 KHz'den 48.6 KHz'e frekans çevirimi orjinal örneklemeden önce meydana gelir.

Hareket vektörü ve digital ses/data sinyallerini içeren kontrol sinyalleri field-blanking periyodu boyunca temelband video sinyaline sultiplex edilir.

Ses/data sinyalleri fleld-banking periyoduna dahil edilerek gönderilir. Temelbandı nultlplex etme iş-lemi kablo dağıtım sistemlerine olan uyumu sayesin-de kolayca adapte edilir.

Bit hızı 1.35 Mblt/sn'dir. Ve dört kanal 32 kHz ör-neklemeli ses sinyali yada 48 kHz örneklemell sin-yal bu tekniği kullanarak gönderilebilir. Bu sistem-de diferansiyel PCK sinyali uygulanır. Sonuçta el-de edilen 32 kHz örneklemeli ve 15-8 bit kodlamalı sinyaldeki ses kalitesi çok azda olsa 32 kHz örnek-lemeli 14 bitlik uniform PCM'den daha iyidir. Bu metodla (20 kHz band genislikli iki kanal), aynı kanal kapasitesi İçerisinde 16 bit PCM kaliteli ses sinyali, 43 kHz örnekleroali 16-11 bit arası kodlamay-la alternatif okodlamay-larak gönderilebilir. Fazı doğru bir

»eklide yeniden örnekliyen bir senkronizasyon sis-temi kullanılır. Pozitif senkronizasyon sissis-temi 3'dB lik pals kaybını yok eder. Eaphasis (kuvvet) kazancını 9.5 dB'e kadar düzenllyebilmek İçin line-er olmayan emphasis tekniği uygulanmıştır. Ayrıca Quasl-sabit parlaklık isleme tekniği uygulanmıştır.

Bu tekniği kullanmakla croninans ve luminans sin-yalleri arasındaki girişini önemli derecede azaltı-labilir ve a s ı n renk doyualu sinyallerin S/N oranı düzenlenebilir. Tek kanalda HPTV transmisyonu dene-meleri (27 KHz band genişlikle KUŞE sistemi ile Japonya'da halen sürdürül İnektedir. Band genişliği sıkıştırmaya yönelik bu teknik, ayrıca diğer HDTV

cihazlarına da uygulanabilir. KUŞE'i kullanmakla tüketime sunulan VTR ve disk player gibi cihazlar geliştirilmiştir. KUŞE sinyalinin resim kalitesi ve dalga formu distorsiyonu arasındaki ilişki lojiçtik fonksiyonun bir uygulaması ile formuiize edilebilir.

C/N oranını kontrol edebilmek için yeni bir cil.az geliştirilmiştir ki bununla kanalın bandı dışındaki en küçük gürültü gücü ölçülebilir. Bu cihaz HDTV özelliğindeki bir TV sistemiyle de kullanılabilir.

Ayrıca KUŞE sinyalinin digital transmisyonu da müm-kündür.

B. KAC Sistemi:

Bugüne kadar PAL/SECAK olarak iki farklı standardı uygulayarak, bir yayın karmaşası içinde olan Avrupa, uydu yayınlarının gelişmesiyle bu bölünmenin yan-lışlığını anlayarak bu yayınlar için gelecekte mev-cut sistemlerle en iyi uyumu verecek ortak bir stan-dard için çalışarak, oldukça gelişmeler kaydetmiştir.

Geliştirmekte oldukları KAC sistemiyle de birçok değişik tekniklere ulaşmışlardır. KAC-Paket video sisteminde, resim işaretlerinin monokrom ve renk bileşenleri ayrı olarak birbiri ardına yay inianı» k-tadır(Tlme multiplex). Ayrıca, band genişliğine gerek kalmadan yüksek seviyede bir rosim çözurau

(Resolution) elde edilebilmektedir. Bu sisten: sayı-sal ses ve veri iletimi de sağlaması açısından önem-lidir. Sayısal ses modülasyon teknikleri kullanıla-rak ayrı bir ses taşıyıcısına ihtiyaç olmaksızın birçok ses yayını ve veri işareti multiplex tekni-ği ile yapılabilmektedir. Bu sistemle DBS tipi TV yayınlarının halen kullanmakta olan 625/50 Hz Renk-li alıcıların ilave kodçözücülerle kullanılması bu alıcıların ekonomik ömrünü doldurmasına kadar müm-kün görülmektedir. KAC Sisteminin temelinde, bir hat içinde zaman bölümlü çogullamanın sonucu elde edilen renk farkı sinyaliyle analog ışık sinyali kombinasyonu bulunmaktadır. Bu nedenle sinyalin zamana sıkıştırılması gerekmektedir. Bu i;lem, ı: -ı a sinyali için 1.5:1 faktörüyle 34.5 ys-52 JJS arasın-daki aktif kısmı ve renk fark sinyali ise 3:1 fak-törü ile 17.2 ys'den yine hattın 52 ps'lik kısmın;

kapsamaktadır, örnekleme sisteminin saat frekans-ından önzamanlama elde edilir ki bu da digital stüdyo standardıarına dayanmaktadır. Ayrıca KAC sinyal hattı zaman sıkıstırmalı digitai ses sinyali ve senkronizasyon sinyali içerir.

KAC aslında çeşitli varyasyonları ile bir standart-lar ailesidir. isviçre C-MAC Paket sistemini, ingiltere D-KAC Paket (kablo transmisyonu> sistemi-ni, Fransa ve Almanya da D2-MAC Paketini seçmişler-dir. C-KAC ve D2-KAC sistemleri uydu yayınlarına uyumludur. C, D ve D2 farklı ses iletişim metotlar-ını içermekte olup video formatı tüm ailede aynıdır.

HD-KAC ise KAC sisteminin bir uzantısıdır ve HDTV nin çok özel nitelikteki gereksinmeleri yönünde «e-listirilen Pan-Avrupa uydu yayın sistemidir. Bu sistem Avrupa'nın ekonomik açıdan birliği için önemli bir unsur olarak değerlendirilmektedir.

- HD-MAC Paket Sistemi: Bu sistem, mevcut KAC-Faket veya doğrudan yeni servislere HDTV servislerinin dahil edilmesinde gereken en yüksek kalite kriterini karşılamak için-dizayn edilmiştir. HDTV resin kali-tesine göre yüksek performansı, yürürlükteki tekno-lojik kapasitelerin tam kullanımı, teknotekno-lojik iler-lemelerle, gelişimi ve adaptasyonuna kıyasla ekono-mik uyumlulujuyla uzun süreli kullanımı jibi özel-likleri içerir. MAC Paket sistemle olan uyumluluğu

748 - K L K K T K İ K MHHF.N0 i :•">[. i* i IV. U L U S A L K O N G R E S İ 1901